PRA RENCANA PABRIK - eprints.upnjatim.ac.ideprints.upnjatim.ac.id/2322/1/File_1.pdf · PRA RENCANA PABRIK ACRYLONITRILE DARI ETHYLENE CYANOHIDRINE DENGAN PROSES DEHIDRASI ... Dengan

PRA RENCANA PABRIK

ACRYLONITRILE DARI ETHYLENE CYANOHIDRINE

DENGAN PROSES DEHIDRASI

Oleh

ARSETYA BAMBANG A 0531010055

JURUSAN TEKNIK KIMIA FAKULTAS TEKNOLOGI INDUSTRI

UNIVERSITAS PEMBANGUNAN NASIONAL "VETERAN" JATIM SURABAYA

2011

Hak Cipta © milik UPN "Veteran" Jatim : Dilarang mengutip sebagian atau seluruh karya tulis ini tanpa mencantumkan dan menyebutkan sumber

LEMBAR PENGESAHAN

PABRIK ACRYLONITRILE

DARI ETHYLENE CYANOHIDRINE

DENGAN PROSES DEHIDRASI

Oleh :

ARSETYA BAMBANG ADRIANSYAH 0531010055

Disetujui untuk diajukan dalam ujian lisan

Dosen Pembimbing

Ir. DYAH SUCI PERWITASARI, MT NIP. 19661130 199103 2 001


ii

KATA PENGANTAR

Dengan mengucapkan rasa syukur kepada Tuhan Yang Maha Esa dan

dengan segala rahmat serta karuniaNya sehingga penyusun telah dapat

menyelesaikan Tugas Akhir “Pra Rencana Pabrik Acrylonitrile dari Ethylene

Cyanohidrine dengan Proses Dehidrasi”, dimana Tugas Akhir ini merupakan

tugas yang diberikan sebagai salah satu syarat untuk menyelesaikan program

pendidikan kesarjanaan di Jurusan Teknik Kimia, Fakultas Teknologi Industri,

Universitas Pembangunan Nasional Surabaya.

Tugas Akhir “Pra Rencana Pabrik Acrylonitrile dari Ethylene

Cyanohidrine dengan Proses Dehidrasi” ini disusun berdasarkan pada beberapa

sumber yang berasal dari beberapa literatur , data-data , majalah kimia, dan

internet.

Pada kesempatan ini kami mengucapkan terima kasih atas segala

bantuan baik berupa saran, sarana maupun prasarana sampai tersusunnya Tugas

Akhir ini kepada:

1. Bapak Ir. Sutiyono, MT

Selaku Dekan FTI UPN “Veteran” Jawa Timur

2. Ibu Ir. Retno Dewati, MT

Selaku Ketua Jurusan Teknik Kimia, FTI,UPN “Veteran” Jawa Timur.

3. Bapak Ir. Novel Karaman, MT

Selaku Dosen Pembimbing.

4. Dosen Jurusan Teknik Kimia , FTI , UPN “Veteran” Jawa Timur.


iii

5. Seluruh Civitas Akademik Jurusan Teknik Kimia , FTI , UPN

“Veteran” Jawa Timur.

6. Kedua orangtua kami yang selalu mendoakan kami.

7. Semua pihak yang telah membantu , memberikan bantuan, saran serta

dorongan dalam penyelesaian tugas akhir ini.

Kami menyadari bahwa tugas akhir ini masih jauh dari sempurna,

karena itu segala kritik dan saran yang membangun kami harapkan dalam

sempurnanya tugas akhir ini.

Sebagai akhir kata, penyusun mengharapkan semoga Tugas Akhir yang

telah disusun ini dapat bermanfaat bagi kita semua khususnya bagi mahasiswa

Fakultas Teknologi Industri jurusan Teknik Kimia.

Surabaya , Juni 2011

Penyusun,


iv

INTISARI

Perencanaan pabrik Acrylonitrile ini diharapkan dapat berproduksi dengan

kapasitas 10.000 ton / tahun. Pabrik beroperasi secara continuous selama 330 hari

dalam setahun.

Acrylonitrile termasuk salah satu golongan organic terutama untuk bahan

baku pembuatan Nitrile Rubber. Pada tahun 1950 hampir semua Acrylonitrile

yang diproduksi dijadikan Acrylic Fiber.

Nitrile Rubber ini mempunyai banyak sifat penting dalam

perkembangannya, termasuk tahan terhadap bahan kimia, minyak, pelarut, panas,

goresan, sifat – sifat dielektrikdan fleksibelitas temperature yang rendah.

Penggunaan Nitrile Rubber ini antara lain adalah sebagai karet yang tahan

terhadap minyak, bahan pelapis tangki, lem atau perekat, penutup pelindung,

insulasi listrik, dan lain –lain. Secara singkat, uraian proses dari pabrik

Acrylonitrile sebagai berikut :

Ethylene cyanohidrine diuraikan secara perlahan – lahan menjadi

Acrylonitrile dan air. Ethylene cyanohidrine dimurniakan oleh vacuum destilasi

dengan bantuan katalis dehidrasiseparti active alumina. Reaksi ini dijalankan pada

tekanan atmosfer atau dibawahnya. Pada fase uap diantarasuhu 250 – 300 oC atau

dalam fase liquid. Produk dari reaksi ini dikondensasi dan dimasukkan ke

decanter dimana air akan dipisahkan dan dibuang. Crude Acrylonitrile akan

masuk ke kolom frksinasi, dimana hasil dari atas kolom yang mempunyai titik

didih rendah dikembalikan ke ethylene cyanohidrine lagi. Produk bawah

mengandung kotoran – kotoran dengan titik didih tinggi dan diasanya dibuang.

Dari bagian tengah kolom dihasilkan Acrylonitrile dengan kemurnian 99 % dan

dikirim kebagian penyimpanan.


v

Pendirian pabrik berlokasi di PIER, Pasuruan dengan ketentuan :

1. Perencanaan Operasi : 24 jam/hari

330 hari per tahun

2. Kapasitas Produksi : 10000 ton per tahun

3. Bahan Baku : Ethylene Cyanohidrine

4. Konsumsi utilitas :

· Air

· Steam

· Bahan bakar

· Dowtherm A

· Listrik

5. Bentuk Perusahaan : Perseroan terbatas

6. Struktu Organisasi : Garis dan Staff

7. Jumlah Tenaga kerja : 232 orang

8. Umur Pabrik : 10 tahun

9. Masa Konstruksi : 2 tahun

10. Lokasi Pabrik : PIER, Pasuruan

11. Analisa Ekonomi

· Pembiayaan

Modal Tetap (FCI) = Rp. 175.757.132.541,-

Modal Kerja (WCI) = Rp. 79.438.665.455,-

Modal Total (TCI) = Rp. 255.195.797.995,-

· Penerimaan

Hasil penjualan = Rp. 410.000.000.000,-

· Rehabilitasi Perusahaan

Investasi pada akhir masa konstruksi = Rp.304.423.067.429,-

Laju pengembalian Modal (ROE) = 28,29 % per tahun

Waktu pengembalian Modal (POT) = 4,43 tahun

Break Event Point (BEP) = 36 %


vi

DAFTAR TABEL

Tabel VII.1. Instrumentasi pada Pabrik …………………………... VII - 5

Tabel VII.2. Jenis Dan Jumlah Fire – Extinguisher ………………. VII - 7

Tabel VIII.2.1. Baku mutu air baku harian ……………….………… VIII-7

Tabel VIII.2.3. Karakteristik Air boiler dan Air pendingin ………… VIII-9

Tabel VIII.4.1. Kebutuhan Listrik Untuk Peralatan Proses Dan Utilitas ……………….……………….……………….…… VIII-60

Tabel VIII.4.2. Kebutuhan Listrik Untuk Penerangan Ruang Pabrik Dan Daerah Proses ……………….………………. VIII-62

Tabel IX.1. Pembagian Luas Pabrik ……………….…………… IX - 8

Tabel X.1. Jadwal Kerja Karyawan Proses ……………….…… X - 11

Tabel X.2. Perincian Jumlah Tenaga Kerja ……………….…… X - 13

Tabel XI.4.A. Hubungan kapasitas produksi dan biaya produksi … XI - 8

Tabel XI.4.B. Hubungan antara tahun konstruksi dengan modal sendiri ……………….……………….……………….…… XI - 9

Tabel XI.4.C. Hubungan antara tahun konstruksi dengan modal pinjaman ……………….……………….……………….……… XI - 9

Tabel XI.4.D. Tabel Cash Flow ……………….……………….…… XI - 10

Tabel XI.4.E. Pay Out Periode ……………….……………….…… XI - 14

Tabel XI.4.F. Perhitungan discounted cash flow rate of return …… XI - 15


vii

DAFTAR GAMBAR

Gambar IX.1 Lay Out Pabrik ……………….……………….………… IX - 9

Gambar IX.2 Peta Lokasi Pabrik ……………….……………….……… IX - 10

Gambar IX.3 Lay Out Peralatan Pabrik ……………….………………. IX - 10

Gambar X.1 Struktur Organisasi Perusahaan ……………….………… X - 14

Gambar XI.1 Grafik BEP ……………….……………….…………… XI - 17


viii

DAFTAR ISI

HALAMAN JUDUL ……………….……………….………………. i

KATA PENGANTAR ……………….……………….………………. ii

INTISARI ……………….……………….……………….…………… iv

DAFTAR TABEL ……………….……………….……………….…… vi

DAFTAR GAMBAR ……………….……………….………………… vii

DAFTAR ISI ……………….……………….……………….………… viii

BAB I PENDAHULUAN ……………….……………….……… I – 1

BAB II SELEKSI DAN URAIAN PROSES ……………….…… II – 1

BAB III NERACA MASSA ……………….……………….……. III – 1

BAB IV NERACA PANAS ……………….……………….…….. IV – 1

BAB V SPESIFIKASI ALAT ……………….…………………… V – 1

BAB VI PERENCANAAN ALAT UTAMA …………………….. VI – 1

BAB VII INSTRUMENTASI DAN KESELAMATAN KERJA …. VII – 1

BAB VIII UTILITAS ……………….……………….……………… VIII – 1

BAB IX LOKASI DAN TATA LETAK PABRIK ……………….. IX – 1

BAB X ORGANISASI PERUSAHAAN ……………….………… X – 1

BAB XI ANALISA EKONOMI ……………….……………….….. XI – 1

BAB XII DISKUSI DAN KESIMPULAN …………………………. XII – 1

DAFTAR PUSTAKA


BAB I PENDAHULUAN

PRA RENCANA PABRIK ACRYLONITRILE DARI ETHYLENE CYANOHYDRINE FENGAN PROSES DEHIDRASI

BAB I

PENDAHULUAN

I.1 Sejarah Acrylonitrile

Acrylonitrile (Vinyl Cianide), CH2 = CHCN adalahsu8atu liquida yang tak berwarna

dengan bau yang sedikit tajam (pedas), acrylonitrile ini diketemukan padatahun1983 oleh

seorang ahli kimia berkebangsaan Prancis yaitu CH. Moureau dengan cara dehidrasi dari

Acrylamide atau Ethylene Cyanohidrine dengan fosfor Pentaoksida.

HOCH2CH2CH atau CH2 = CHCONH2 CH2CHCN + H2O

Senyawa Acrylonitrile yang sangat berguna ini hamper tidak pernah dikenal sampai

sesaat sebelum perangdunia kedua ketika bangsa jerman mulai mengembangkan kopolimer

dari Acrylonitrile ini dengan butadiene untuk dijadikan karet yang tahan terhadap minyak.

Acrylonitrile di produksi di AmerikaSerikat mulai tahun 1940, dan beberapa tahun kemudian

dikembangkan dengan cepat selama perang berlangsung, terutama sekali untuk Nitrile rubber,

yang digunakan untuk pelapis yang dapat berfungsi sebagai seal atau penahan pada tangki

bahan bakar pesawat terbang.Sejak saatitu penggunaan Acrylonitrile mulai berkembang

secara luas, terutama sekali untuk synthetic fiber, plastic modifikasi natural fiber, hidrolisis

polimer menjadi poly elektrotyles dan sebagai bahan kimia lanjutan.

Sejak tahun 1950, hamper seluruh Acrylonitrile yang diproduksi dibuat Acrylic Fiber.

Produk yang dipergunakan saat ini mempunyai kemurnian yang sangat tinggi, kotoran –

kotoran yang selain air hanya dalam beberapa bagian per juta, sedangkan adanya beberapa

persen air sangat diperlukian untuk memperbaiki kestabilan dari produk yang dihasilkan.

I.2 Perkembangan Acrylonitrile

Perkembangan pasar Acrylonitrile didunia pada tahun 1994 sebesar 1,9 juta ton dan

meningkat pada tahun 2001 sebesar 2,2 juta ton per tahun. Pengeksport terbesar berasal dari

USA, Denmark, dan Prancis. Sedangkan pengimport terbesar berasal dari Jerman, Taiwan,

UK, Belgia, dan Jepang. (www.mindbrand.com)

Chemical market report di USA pada tanggal 19 Agustus 2002 melaporkan kapasitas

pabrik Acrylonitrile di USA :


BAB I PENDAHULUAN I- 2

PRA RENCANA PABRIK ACRYLONITRILE DARI ETHYLENE CYANOHYDRINE DENGAN PROSES DEHIDRASI

Produsen Juta pound / tahun

BP Chemicals, Greenlake, Texas 1000

BP Chemicals, Lima, Ohio 410

Cytec Industries, Avandle, LA 475

Du Port, Beamount, Texas 400

Solutia, Alvin, Texas 1100

Stering Chemicals, Texas City, Texas 750

TOTAL 4135

Atau kalau di konversikan ke kilogram adalah sebesar 2067500 ton / tahun.

Permintaan eksport Acrylonitrile di USA :

Tahun Milliar Pound

1996 1717

1997 1712

1998 1648

1999 1649

2000 1690

2001 1168

(www.findarticles.com)

Di Indonesia sebagian besar kebutuhan Acrylonitrile di import dari beberapa Negara

antara lain Jepang, Republik Korea, Singapura, Belanda, Jerman, Belgia, Luxemburg,

Norwegia, Spanyol, Hongkong, Taiwan, USA, UK, Italia, Prancis, Malaysia, Austria. Data

export dan import Indonesia ditunjukkan pada table berikut :

Tahun Import (Kg) Export (Kg)

2004 10420707 866

2005 7060166 3108

2006 7808004 -

2007 8315807 -

2008 6412171 21

(Sumber data export importdari tahun 2004 – 2008 BPS)




I.3 Proses Pembuatan Acrylonitrile

Adapun beberapa macam cara untuk membuat Acrylonitrile, yaitu :

1. Reaksi antara Acetylene dan hydrogen Cyanide dengan katalisator Cuprous Chloride

CH = CH + HCN CH2 = CH – CN

Hasil mentah banyak mengandung hasil ikatan seperti : Acetaldehide, Vinyl

Acetylene, Methyl Vynil Keton, 1 – Cyani Butana, dan Lactonotrile. Kerugian dari

proses adalah harga bahan baku yang relative mahal dan diperlukan regenerasi katalis.

2. Oksidasi katalitik campuran antara Propylene dan Ammonia dengan katalis udara

pada fase uap yang dikenal dengan nama Ammoksidasi

CH2 = CH – CH3 + NH3 + 1 ½ O2 CH2 = CHCN + H2O

Proses ini hanya bias diperoleh Acrylonitrile 70 % dengan hasil seperti : Hydrogen

Cyanide, Acetonitrile, dan Carbon Oxide.

3. Dehidrasi Ethylene cyanohidrine dengan katalisator alumina.

HOCH2CH2CN CH2 +CHCN + H2O

Pada proses ini diperoleh kemurnian Acrylonitrile kurang lebih 90 % berat. Sebagian

besar terdiri dari Acrylonitrile dan air dengan sedikit zat ikutan. Reaksi bias dijalankan dalam

fase cair atau gas pada tekanan atmosfer dan suhu 250o – 350oC.

I.4 Penggunaan Acrylonitrile

Acrylonitrile termasuk salah satu golongan organic terutama untuk bahan baku

pembuatan Nitrile Rubber. Pada tahun 1950 hampir semua Acrylonitrile yang diproduksi

dijadikan Acrylic Fiber.

Nitrile Rubber ini mempunyai banyak sifat penting dalam perkembangannya,

termasuk tahan terhadap bahan kimia, minyak, pelarut, panas, goresan, sifat – sifat

dielektrikdan fleksibelitas temperature yang rendah. Penggunaan Nitrile Rubber ini antara

lain adalah sebagai karet yang tahan terhadap minyak, bahan pelapis tangki, lem atau perekat,

penutup pelindung, insulasi listrik, dan lain –lain.




I.5 Sifat – sifat fisika dan kimia Acrylonitrile

1. Sifat fisika Acrylonitrile

• Bentuk = liquida, tidak berwarna

• Bau = sedikit tajam

• Rumus molekul = 53,06

• Tekanan kritis = 34,9 atm

• Volume kritis = 246oC

• Spesifik gravity = 0,806

• Densitas, 20oC = 0,8060g/ml

• Densitas 25oC = 0,8004g/ml

• Koonstanta dielektrik(33,5 megacycles) = 38

• Explosive limits(by volume mairat 25oC) = 3,05 – 17,0 % ± 0,5 %

• Titik beku = - 83,55 ±005oC

• Titik didih = 77,3oC

• Temperature pembakaran = 481oC

• Refraction molar (D line) = 15,67

• Refractive index N = - 1,3888

• Surface tension (24oC) = 27,3 dyne/cm

• Berat jenis uap = 1,83 (udara = 1)

• Tekanan uap

mmHg oC

50 8,7

100 23,6

250 45,5

500 64,7

760 77,3




• Azeotropes

Bp, oC Acrylonitrile, wt %

Benzene 73,3 47

Carbon tetrachloride 66,2 21

Methanol 61,4 39

Isoprophyl Alcohol 71,7 56

Air 71 88

• Kelarutan Acrylonitrile

t, oC Mass fraction, %

Acrylonitrile in water Water in Acrylonitrile

0 7,15 2,1

10 7,17 2,55

20 7,30 3,08

30 7,51 3,82

40 7,9 4,85

50 8,41 6,15

60 9,1 7,65

70 9,9 9,21

80 11,1 10,95

2. Sifat kimia Acrylonitrile




• Acrylonitrile larut dalam pelarut - pelarut organictermasuk aceton, benzene, carbon

tetrachloride, ether, ethyl acetat, methanol, petroleum toluene, xylem, dan beberapa

kerosene.

• Acrylonitrile ini beracun bagi pernafasan dan kulit.

• Mudah terbakar, batas peledakan di udara 3 - 17 %.

I.6 Bahan baku

1. Ethylene cyanohidrine

Ethylene cyanohidrine pertama kali dibuat paa tahun 1978 oleh erlemeyer yaitu

dengan memanaskan campuran ethylene oxide (C2H4O) dan cyanide (HCN) pada suhu 50 –

60 oC, reaksinya adalah :

CH2 – CH2 + HCN HOCH2CH2CN

O

Reaksi tersebut dioperasikan dengan menggunakan katalisator alkaline. Ethylene

Cyanohidrine dapat juga dibuat dari Ethylene Chlorohidrine dan sidium cyanide. Ethylene

cyanohidrine dapat dikonsumsi secara besar – besaran sebagai zat antara pembuatan

acrylonitrile dan ester asam acrylat.

2. Sifat fisike Ethylene cyanohidrine

o Bentuk = Liquida, kekuning - kuningan

o Rumus molekul = HOCH2CH2CN

o Berat molekul = 71

o Titik didih = 227 – 228 oC

o Titik nyala = -46 oC

o Spesifik gravity = 1,04

o N = 1,4241




o Tekanan uap, 25 oC = 0,08 mmHg

117oC = 20 mmHg

3. Sifat kimia Ethylene cyanohidrine.

• Larut dalam air, aceton,metal etil keton, etanol, chloroform, dan dietil eter.

• Tidak larut dalam benzene, carbon tetrachloride dan naptha.

• Mudah terbakar.

4. Sifat fisika bahan pembantu (alumina / katalisator)

• Bentuk = Bola tidak berwarna

• Rumus molekul = Al2O3

• Berat molekul = 101,96

• Berat jenis = 60 lb / ft3

• Titik lebur = 1649 oC

• Ukuran (diameter) = 3 – 8 mm


BAB II SELEKSI DAN URAIAN PROSES

PRA RENCANA PABRIK ACRYLONITRILE DARI ETHYLENE CYANOHYDRINE FENGAN PROSES DEHIDRASI

BAB II

SELEKSI DAN URAIAN PROSES

II.1 SELEKSI PROSES

Dalam pembuatan Acrylonitrile mempunyai 3 macam proses pembuatan :

1. Proses sohio

Proses ini didasarkan pada oksidasi propylene dan ammonia dengan katalis udara pada fase

uapyang dikenal dengan nama ammoksidasi. Reaksinya mengikuti persamaan sebagai

berikut :dengan perbandingan tertentu dimasukkan ke dalam fluidized bed reaktor. Kondisi

operasi bervariasi dari tekanan 20 -200 kPa, dan suhu 400 – 500 oC. Effluent dari reaktor

didinginkan dan dibersihkan dengan air dalam absorber, yang mengandung nitrogen

dikeluarkan. Larutan encer Acrylonitrile dan produk samping dimasukkan ke dalam kolom

recovery dimana crude Acrylonitrile, juga mengandung hydrogen cyanide dikeluarkan

melalui bagian atas. Air dan Acrylonitrile dikeluarkan lewat bawah kolom. Crude

Acrylonitrile pertama – tama dimasukkan kolom bagian atas dimana hydrogen Cyanide

dikeluarkan dilewatkan kolom produk untuk mendapatkan Acrylonitrile yang lebih murni.

2. Proses Reaksi Acethylene dan hydrogen cyanide


BAB II SELEKSI DAN URAIAN PROSES II- 2


Acrylonitriledapat dihasilkan dari reaksi acethylene dan hydrogen cyanide dengan

memakai katalis, baik pada kondisi fase liquid maupun fase gas. Reaksinya adalahg sebagai

berikut :

CH CH + HCN CH2 = CH – CN

Pada kondisi liquid, acethylene dan hydrogen cyanide dengan perbandingan tertentu

dimasukkan ke dalam reactor yang telah berisi larutan katalis. Reaksi ini biasanya berjalan

dalam suhu 80 -90 oC. Acrylonitrile yang diperoleh kemudian di destilasi, selanjutnya

dimurnikan dan dikeringkan dengan cara destialsi azeotrop.

Pada fase uap, acethylene dan hydrogen cyanide dengan perbandingan sama

direaksikan pada suhu 40 -60 oC dengan katalis alkali dan alkali tanah. Metal seperti

hydroxide, carbonate, cyanide pada penahan yang cocok ( biasanya charcoal ) dan biasa juga

fixed atau fluidized bed. Deoxygenasi dari charcoal yang digunakan dalam persiapan katalis

tampaknya sangat penting untuk menyatakan umur dan aktifasi katalis.

3. Proses dehidrasi dari ethylene cyanohidrine

Ethylene cyanohdrine adalah bahan baku yang pertama kali dipakai dalam

memproduksi Acrylonitrile.pada saat sekarang ini, dalam bentukmurni ethylene cyanohidrine




adalah berupa liquida tidak berwarna dengan titik didih 227 -228 oC dan dihasilkan dari

reaksi ethylene oxide dengan hydrogen cyanide.

Ethylene cyanohidrine diuraikan secara perlahan – lahan menjadi Acrylonitrile dan

air. Ethylene cyanohidrine dimurniakan oleh vacuum destilasi dengan bantuan katalis

dehidrasiseparti active alumina. Reaksi ini dijalankan pada tekanan atmosfer atau

dibawahnya. Pada fase uap diantarasuhu 250 – 300 oC atau dalam fase liquid. Produk dari

reaksi ini dikondensasi dan dimasukkan ke decanter dimana air akan dipisahkan dan dibuang.

Crude Acrylonitrile akan masuk ke kolom frksinasi, dimana hasil dari atas kolom yang

mempunyai titik didih rendah dikembalikan ke ethylene cyanohidrine lagi. Produk bawah

mengandung kotoran – kotoran dengan titik didih tinggi dan diasanya dibuang. Dari bagian

tengah kolom dihasilkan Acrylonitrile dengan kemurnian 99 % dan dikirim kebagian

penyimpanan. (Keyes)

Reaksinya adalah sebagai berikut :

HOCH2CH2CN CH2 = CHCN + H2O

Dari ketiga macam proses yang telah diuraikan diatas maka dipilih salah satu untuk

membuat Acrylonitrile yaitu proses dehidrasidari ethylene cyanohidrine.

Pemilihan proses ini dengan pertimbangan sebagai berikut:

Investasi dan biaya produksi yang lebih murah dibandingkan kedua proses yang lain diatas,

hal ini disebabkan oleh :

o Bahan baku yang digunakan hanya satu macam saja, sedangkan proses yang lainnya

lebih dari satu macam bahan baku.

o Proses produksinya lebih pendek.

o Dapat menggunakan satu buah reactor saja.

II.2 Uraian proses

Pembuatan Acrylonitrile denagan menggunakan proses dehidrasi dari ethylene

cyanohidrine dibagi menjadi tiga tahap yaitu :

1.Tahap penyiapan bahan baku




Pada tahap ini, athylene cyanohidrine sebagai feed dalam bentuk cair dan mempunyai

kemurnia 99 % ( dengan C2H6O2, HCN, H2O sebagai impiurities). Feed ethylene

cyanohidrine dari tangki penyimpanan (F – 111) dan dari recycle dipompa (L – 334) menuju

vaporizer(V – 110) untuk diuapkan, liquida yang tidak teruapkan dalam vaporizer selanjutnya

keluar bersama denagn vapor yang terbentuk dan keduanya dipisahkan dengan menggunakan

bantuan drum vaporizer (F – 113), liquida dikembalikan lagi ke dalam vaporizer untuk

diuapkan kembali, sedang vapor dinaikkan tekananhingga 2 atm dan kemudian dipanaskan

dengan melewatkan superheater (E – 115) hingga suhu mencapai 250 oC kemudian

ethylenecyanohidrine (gas) menuju reaktor (R – 115).

2.Tahap reaksi

Ethylene cyanohidrine dalam fase gas pada suhu 250 oCyang keluar dari

superheaterselanjutnya dialirkan ke dalam reaktor, di dalam reaktor ethylene cyanohidrine

akan mengalami reaksi dehidrasi menjadi Acrylonitrile dan air, dengan persamaan reaksi

sebagai berikut :

HOCH2CH2CN CH2 = CHCN + H2O

Reaksi yang terjadi adalah endothermic sehingga membutuhkan panas untuk menjaga

agarsuhu di dalam reactor konstan. Sebagai pemanas dipaki saturated steam yang masuk pada

suhu270 oC. Hasil reaksi yang berupa Acrylonitrile, air dan impurities lainnya dikondensasi

sekaligus didinginkan sampai mencapai suhu kamar di dalam kondensor subcooler (E – 212)

sampai suhu kamar, akan tetapi terlebih dahulu kelebihan panas yang dibawa oleh gas – gas

keluar dari reactor (panas superheater) harus dihilangkan / atau diturunkan hingga

mencapaisuhu dewpoint dari gas – gas keluar reactor yaitu dengan melewatkan ke dalam

desuperheated (E – 211).

3.Tahap pemurnian hasil

Produk yang keluar dari kondensor subcooler dialirkan dalam decanter (H – 310)

untuk dipisahkan air dan komponen impurities. Acrylonitrile yang berada di bagian bawah

decanter masih mengandung sedikit air, ethylene cyanohidrine, sehingga perlu pemurnian

lebih lanjut dalam kolom destilasi ( D – 310), sedang pada bagian atas komponen impurities

terikut semuanya beserta air ditampung dalam tangki penampung (F – 312), sedang lapisan

bawah juga dutampung dalam tangki penampung (F – 311).




Dari tangki penampung (F – 311) Acrylonitrile yang masih mengandung airdan

ethylene cyanohidrine dipompa (L – 313) menuju heater destilasi (E – 321)untuk dipanaskan

sampai suhu didihnya 84,64 oC, kemuian masuk ke kolom destilasi. Produk atas kolom

destilasi dikondensasi dalam total kondensor (E – 322), lalu ditampung sementara dalam

akumulator (F323). Dari akumulator produk dipompa (L – 324) sebagian dimasukkan

kembali ke puncak kolom destilasi sebagai refluks,sebagian lagi dialirkan menuju cooler (E –

325). Dari cooler selanjutnya ditampung dalam tangki penampung produk Acrylonitrile (F –

326).

Produk bawah kolom destilasi dimasukkan ke reboiler (E – 327). Uap yang keluar

dari reboiler dimasukkan lagi ke dalam kolom destilasi, sedangkan sebagian lagi yang berupa

liquida dengan bantuan pompa (L – 331) dialirkan menuju evaporator (V – 330). Liquida

yang keluar dari evaporatordi bagian bawah dialirkan kembali ke vaporizersebagia recycle

ethylene cyanohidrineyang tidak terkonversi di dalam reaktor.


Documents

PRA RENCANA PABRIK - eprints.upnjatim.ac.ideprints.upnjatim.ac.id/2322/1/File_1.pdf · PRA RENCANA PABRIK ACRYLONITRILE DARI ETHYLENE CYANOHIDRINE DENGAN PROSES DEHIDRASI ... Dengan